NIF

美國的國家點火設施（National Ignition Facility Project，簡稱NIF），是世界上最大的雷射器，建造和運行成本總共花費了35億美元。

基本介紹

• 中文名：美國的國家點火設施
• 外文名：National Ignition Facility Project
• 簡稱：NIF
• 長寬：長215米，寬120米
• 成本總共花費：35億美元
• 外文簡稱：NIF

主要信息

NIF規模較大，長215米，寬120米，大約同古羅馬圓形競技場一樣大。位於美國加利福尼亞州勞倫斯一利弗莫爾國家實驗室。

點火裝置（NIF）是全球最大的雷射器。

利弗莫爾有850名科學家和工程師在為它工作，另外大約有100名物理學家在那裡設計實驗。

規模大的原因

因為它需要強大的熱量和壓力使聚變得以進行。在NIF，研究人員將一束雷射轉變為192束單獨的雷射，其總能量增加到原來能量的3000萬億倍。這是因為雷射在鏡面之間來回反射，並通過3000塊磷酸鹽玻璃，其中的鈦原子會使雷射束擴大。

產生背景

1992年7月，柯林頓總統宣布美國延期暫停核試驗，同時責成能源部探索在不進行地下核試驗的情況下確保美國核彈頭先進、可靠和保密的其他途徑。1994財政年度，國防管理法規要求能源部提交一項有關美國核武器核心知識和技術資料安全管理的計畫。1994年11月，被稱為“國家點火設施”的雷射核聚變計畫正式簽發，同時得到能源部“慣性約束核聚變”顧問委員會的贊同，並於1996年的國會預算中獲得0.61億美元的撥款。

國家點火設施計畫採用192束351納米波長的雷射，總能量為1.8兆焦。諾瓦聚變雷射器的誕生地——勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室被認為是國家點火設施最合適的選址。當時計畫1997年春開始建造，並希望於2002年晚些時候建成使用，總預算為10.74億美元。

主要作用

主要用於模擬同太陽和其他恆星內部相似的條件。太陽的核心非常熱，並處於巨大壓力之下，這使氫原子核發生聚變形成氦核，並釋放能量。NIF的研究者希望，他們的雷射器能用地球上的重氫原子做同樣的事。以前，雷射被用來引發聚變反應，但NIF的目標是成為第一個突破平衡點的設施，即雷射在聚變反應中產生的能量大於它們所消耗的能量。

為此，NIF將192條雷射束集中於一個花生米大小的、裝有重氫燃料的目標上。每束雷射發射出持續大約十億分之三秒、蘊涵180萬焦耳能量的脈衝紫外光——總功率是美國所有電站的500倍還多。當這些脈衝撞擊到目標反應室上，它們將產生X光。這些X光會集中於位於反應室中心裝滿重氫燃料的一個塑膠封殼上。NIF研究小組估計，X光將把燃料加熱到一億度，並施加足夠的壓力使重氫核生聚變反應。釋放的能量將是輸入能量的15倍還多。

但是，人們希望NIF做更多工作。它的雷射還能夠模擬中子星、行星 核心、超新星和核武器中存在的巨大壓力、灼熱高溫和龐大磁場。加利福尼亞州將成為物理學家檢驗他們有關宇宙中最極端情況的理論的地方。

現狀與發展

192束雷射中有4束已經工作了18個月，並已經發射出世界上最強的雷射。NIF的工程自1994年開工以來延期了很多次，但它最終的目標是2010年實現聚變反應，並達到平衡點。

NIF的問題是它的雷射每幾小時只能發射一次。但有一個被稱為墨丘利（Mercury）雷射的方案已經在計畫中。它不一定比NIF更大，它的目標是每秒鐘發射10次脈衝。

NIF= número de identificación fiscal 西班牙勞工號

NIE=número de identificación extranjera